幾十台機器人、50多項智能製造先進技術——

這家鋼企正大步邁向全流程智能煉鋼時代！

2026-04-16 08:22:31

　　本報實習記者郭旭梅

　　9月8日上午，河鋼石鋼煉鋼廠1號、2號連鑄機計劃同時生產供某高端客戶使用的軸承鋼和齒輪鋼。隻見煉鋼廠當班計劃員靳佳佳進入三級係統，打開“出鋼計劃甘特圖”界麵，選中當天要冶煉的製造命令號；三級生產製造係統根據生產命令，通過甘特圖的方式編製出鋼計劃，下發給電爐、精煉、RH、連鑄各工序的二級係統，並自動指定2台連鑄機的製造命令號、電爐號、精煉路徑、連(lian)鑄(zhu)要(yao)求(qiu)時(shi)刻(ke)，計(ji)算(suan)出(chu)每(mei)爐(lu)次(ci)在(zai)煉(lian)鋼(gang)各(ge)工(gong)序(xu)上(shang)的(de)預(yu)定(ding)起(qi)止(zhi)時(shi)間(jian)，同(tong)時(shi)保(bao)證(zheng)各(ge)爐(lu)次(ci)在(zai)同(tong)一(yi)工(gong)序(xu)上(shang)的(de)時(shi)間(jian)不(bu)衝(chong)突(tu)，計(ji)算(suan)出(chu)每(mei)爐(lu)次(ci)生(sheng)產(chan)作(zuo)業(ye)的(de)最(zui)短(duan)時(shi)間(jian)。

　　今年初以來，河鋼石鋼煉鋼廠加快推進智能製造工作。隨著信息化、自動化三級係統的不斷完善，自動出鋼等智能煉鋼新技術和測溫取樣機器人等幾十台機器人的相繼投用，河鋼石鋼煉鋼廠以網絡化、智能化、數字化開啟智能煉鋼新模式，為實現“河鋼石鋼打造全球特鋼企業智能製造的典範”的宏偉目標貢獻重要力量。

　　三級係統為煉鋼植入“智慧大腦”

　　“新區煉鋼廠擁有強大的智能化三級係統，一個個係統、一層層係統相互連通、深度感知、全麵融合，構成煉鋼的‘智慧大腦’，能夠實現生產過程的數字化和智能化。”河鋼石鋼煉鋼廠智能製造總指揮、廠長郭旭東介紹說。

　　在河鋼石鋼煉鋼廠，涵蓋3個層級的智能化係統貫徹以合同組織生產的管理理念，以客戶的產品質量、規格要求組織生產，實現生產計劃的一級管理和集中管控。以自動投料、自動冶煉、自動出渣、自動出鋼、自動底吹等為代表的一級小係統有160多個，主要是由PLC（可編程邏輯控製器）和HMI（人機接口）構成，能實現邏輯控製、信號采集、輸出控製、數據處理、定時計數、人機界麵、故障自診斷、通信聯網、實時通信等功能。以合金模型、造渣模型、終點控製模型、底吹模型、溫度預估模型等為代表的二級係統有70多個，各二級係統是一級自動化係統和三級係統的“橋梁”，能夠實現與其他各級係統的互聯互通，接收生產計劃，實現物料跟蹤和設備運行監視、冶金數據庫管理、各種數據信息收集、測量值診斷等功能。三級係統主要是公司層級的MES(製造企業生產過程執行管理係統)、lIMS（檢化驗係統）、LES（物流係統）等智能化先進係統。

　　“石鋼新區在設計建設之初，就設計了與煉鋼相適應的智能製造係統，完善的三級係統很好地解決了‘信息孤島’問題，實現了資源共享、設備管理高度智能、關鍵工序的全過程管理。”郭旭東說道。

　　百餘個“智慧基因”提供強大引擎

　　8月22日，河鋼石鋼煉鋼廠正在冶煉供某知名客戶的高端齒輪鋼。偌大的生產現場職工並不多，遍布在電爐、精煉、RH、連鑄工序的自動測溫取樣、噴號等幾十台機器人和智能化設備正高效而有序地“工作”著。

　　該廠精煉主控室內，精煉工段1號LF爐（鋼包精煉爐）精煉工吳斌確認化渣良好後，準備對鋼水進行測溫取樣。隻見他熟練地打開電腦的測溫取樣界麵，用鼠標輕點“取樣啟動”按鈕，測溫取樣機器人就伸出長長的“手臂”按照指令探到LF爐內，快速取出鋼水自動放到廢料槽，再通過風動送樣器“瞬移”到檢化驗快分中心。不一會兒，精煉二級係統就接收到檢化驗傳來的檢驗結果。

　　“從取樣到出檢化驗結果，全過程隻用了不到5分鍾，這在以前，我們想都不敢想。”吳斌介紹說，測溫取樣機器人是由國際知名公司為河鋼石鋼量身定做的六軸高精明度機器人。它帶有安全傳感器、激光測距傳感器等功能，還設計了軸間保護功能，安全可靠性大大提升，能夠實現鋼水液麵檢測精度±20毫米，測溫取樣時間小於1.1分鍾。不僅如此，在精煉工序，國內領先的LF爐和RH爐擁有的智能精煉技術可以實現智能吹氬、遠程喂絲、覆蓋劑自動添加、自動投料、智能真空脫氣等全自動精煉功能。

　　同一時間，在該廠北邊與精煉爐台遙相對望的1號SHARC電爐（豎井電弧爐）前，機器人正在進行自動接電極作業，接換電極的周期隻需10分鍾。自動接電極裝置的成功運用，一方麵提高了電爐接電極的效率，操作時長平均縮短20分鍾；另一方麵降低了現場職工勞動強度。

　　“除了已經投入的智能機器人（設備），自動天車等很多智能設備也正在緊鑼密鼓地調試中。這些智能設備在電爐、精煉、連鑄等區域使用，將讓產線變得更加高效智能。”河鋼石鋼煉鋼廠四級專家楊華峰說道。

　　先進智造技術為高質量生產保駕護航

　　煉鋼是鋼鐵冶煉的關鍵工序。在這一領域，河鋼石鋼已擁有50多項智能製造先進技術，這些集人工智能、物聯網、大數據、雲計算和5G技術於一體的智能技術，以網絡化、智能化、數字化開啟特鋼冶煉新模式。

　　8月22ri，hegangshigangliangangchangzhengzaishengchanyikuangongguojimouzhiminggongchengjixiekehudegaoduanganleiyonggang，dianluzhukongshinei，yizipaikaidediannaohexianshipingsuishijiancezheyeliandequanguocheng。dianluluqianPLC畫麵、手指係統監控畫麵、送電噴吹畫麵、上料係統畫麵、出鋼下渣檢測畫麵……整個冶煉過程，職工隻需要通過各種按鈕的操作就能實現自動煉鋼。

　　“就拿今天生產的這款高端杆類用鋼來說，在公司老區時，夾雜缺陷率高就一直是煉鋼人的一個‘心病’，最差的時候缺陷率高到30%。到了新區後，強大的智能製造技術和先進智能設備為高質量生產奠定了基礎，如今生產這類產品的缺陷率控製到了0.02%，質量遠優於國內其他鋼企。”煉鋼廠副廠長陳良勇說。在老區時，冶煉該鋼種，從電爐到精煉爐、VD爐（鋼包精煉爐）再(zai)到(dao)連(lian)鑄(zhu)，大(da)多(duo)操(cao)作(zuo)都(dou)是(shi)職(zhi)工(gong)憑(ping)借(jie)經(jing)驗(yan)，質(zhi)量(liang)不(bu)穩(wen)定(ding)。而(er)在(zai)新(xin)區(qu)，電(dian)爐(lu)的(de)測(ce)溫(wen)取(qu)樣(yang)機(ji)器(qi)人(ren)有(you)效(xiao)保(bao)證(zheng)了(le)取(qu)樣(yang)測(ce)溫(wen)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)，提(ti)高(gao)了(le)座(zuo)包(bao)成(cheng)分(fen)合(he)格(ge)率(lv)；電爐建立的終點控製模型，根據熱量平衡能夠穩定控製終點碳，滿足標準要求值；電爐的出鋼下渣檢測係統能夠有效提高鋼水質量。

　　《中國冶金報》（2021年9月14日 04版四版）

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：宋玉錚

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